风道温度、湿度、压力及流速测定
一、实验目的
(一) 掌握使用测压管、微压计和流量计测量风道压力和流量的方法，了解使用仪表的工作原理、基本构造和正确的使用方法。
(二) 对用不同方法测出的流量进行比较，试说明其差异的原因。 二、测量方法 (一) 压力测量
风道压力测量一般是采用接触方法进行，这种方法是由测压孔、测压管和测压仪表组成。被测点的压力经过测压孔、测压管传到测压仪表上，由测压仪表指示或记录压力值。
1．
为了测量风道的静压，可在风道壁上垂直开设测压孔，如图1—1所示。测压孔的轴线应和壁面垂直，为防止被气流中杂物堵塞，测压孔径可取1—3mm ，孔的周边要平滑无毛刺，导压管内径约为(2-2.5)d。为了提高测试准确度，风道同一裁面壁上的静压油孔要均匀分布，通常取3—4个，并互相接通。
2．测压管
皮托管是测量风道压力最常用的一种测压管，它是由总压管和静压管组合而成。管头部通孔测全压，管外周小孔测静压，两者之差为动压。因此，皮托管也称为风速管。
3．测压仪表
通风系统测量压力常用的仪表有 (1)U型管压力计、单管压力计； (2)倾斜式压力计； (3)补偿式压力计。
补偿式压力计测量准确度较高，也可用来校验上述两种压力计。 (二) 流量测量
风道中流量的测量，目前常用的方法有流速法和节流压差法。 1．流速法
这种方法只需测出风道截面流体的平均速度，就可以计算流量Q ，它等于
3
Q ＝F ； m／s (1—1)
2
式中F ——风道截面积，m 。
(1)平均动压法
这种方法用皮托管测量风道截面各点的动压，其测点可按下述方法布置，
测定静压时，测量截面壁上分布四点静压孔接头连接到一个共同的环中并与压力计相连，所测得的静压为该截面上静压的平均值（环的有效截面应不小于任一静压控截面积的四倍）；测定动压时，动压管的直管必须垂直管壁，动压管的弯管嘴应面对气流方向且与风管轴线平行，其平行度偏差不大于5°，采用等面积分环法布置测点，如表1和图1 所示。
表1 圆形管道等面积环数及测点的确定
参数
管径D(m) 圆环数 测点数
1/5# 测点编号
r （以D 计） 0.067
量值 D
4/8# 0.933
则平均动压
⎛P α1+P α2+ +P αn ⎫
⎪d = ⎪n ⎝⎭Pa (1—2)
平均流速等于
2
ρ m/s (1—3)
3
式中 ρ—空气密度，kg ／m 。 (2)平均流速法
它是用风速仪(热球风速仪、热线风速仪等) 调出截面各点的速度，则平均速度
=
(3)弯管流量计法
90º 弯管是风道系统中的一个部件。当流体在弯道内转向时，其外侧和内侧产生压差Δp ，Δp 与流体在风道中的平均速度 可用下式表示
=a ∆P m/s (1—5) 式中 a,b——由实验确定的系数
这两个系数与弯管构造(曲率半径、形状及角度等) 和流体流动状态有关。本实验采用的弯管流
3
量计，其曲率半径R ＝250mm ，圆管直径D ＝250mm. 当ρ＝1．2kg ／m 时， a＝0．9276, b＝0.506。 只要超出弯管两侧的压差Δp ，就可以算出平均速度。
b
=
2
d
v 1+v 2+ +v n
n m/s (1—4)
2．节流压差法
当流体流过节流元件时，其前后造成压差Δp ，它与流量Q 的关系为
Q =αA
2
m/s (1—6)
式中 α—流量系数。它与节流元件的型式和流体流动状态有关；
2
A—节流元件公称截面面积，m 。
这种方法是由节流元件(孔扳、喷咀等) 和压力计组成节滤式流量计测量流量。 (1)孔板流量计
这种流量计在工业上应用较多，设计制造都比较成熟，选用时可参照有关设计使用规范。
(2)流量喷咀
它是按照一定的方法设计节流元件的开孔形状，使流束沿着孔壁收缩到最小截面，这种节流元件叫喷咀(
ρ
∆P
3
(3) P 1＝P B ，p B
如果实验采用锥型流量管，其流量系数 α＝0.98，则流量等于
Q =0. 98F
2
2
ρ
|Pj |
m／s (1--7)
3
式中F ———流量管出口截面积，m ;
|Pj|——流量管出口静压绝对值，Pa 。
三、实验装置 如图1—4
①电机； ②风机； ③调节阀； ④整流孔板； ⑤喷咀(d＝150mm) ； ⑥导压管； ⑦微压计；
⑧温度计; ⑨弯管流量计；⑩皮托管理； ⑦锥型流量管。
四、实验步骤
(一) 熟悉实验装置及使用的仪表，将皮托管、导压管和压力计正确地连接起来。 (二) 量出风道直径、喷咀喉部直径和弯管流量计的有关参数等。
(三) 在风量调节阀关闭的情况下开启风机，然后将调节阀调到某一开度。先用平均动压法测出测量截面各测点的动压；再测出进口流量管、弯管流量计、流量喷咀的压差；并记录温度计和大气压力计的读数。
(四) 改变调节阀开度，再测量一次流量。
(五) 关闭调节阀，关闭风机，整理好仪器，并计算出测量结果。
五、实验数据记录及整理 风道流量测量记录计算表
2
六、编写实验报告
实验报告应认真编写，内容可包括：实验目的、实验原理、实验方法及过程、实验数据整理及分析、结论，实验存在的问题及实验改进的合理化建议。
七、思考问题
1． 实验过程中，在何处易产生误差？如何避免？ 2． 对一非标准孔板流量计，如何进行标定？
风道温度、湿度、压力及流速测定
一、实验目的
(一) 掌握使用测压管、微压计和流量计测量风道压力和流量的方法，了解使用仪表的工作原理、基本构造和正确的使用方法。
(二) 对用不同方法测出的流量进行比较，试说明其差异的原因。 二、测量方法 (一) 压力测量
风道压力测量一般是采用接触方法进行，这种方法是由测压孔、测压管和测压仪表组成。被测点的压力经过测压孔、测压管传到测压仪表上，由测压仪表指示或记录压力值。
1．
为了测量风道的静压，可在风道壁上垂直开设测压孔，如图1—1所示。测压孔的轴线应和壁面垂直，为防止被气流中杂物堵塞，测压孔径可取1—3mm ，孔的周边要平滑无毛刺，导压管内径约为(2-2.5)d。为了提高测试准确度，风道同一裁面壁上的静压油孔要均匀分布，通常取3—4个，并互相接通。
2．测压管
皮托管是测量风道压力最常用的一种测压管，它是由总压管和静压管组合而成。管头部通孔测全压，管外周小孔测静压，两者之差为动压。因此，皮托管也称为风速管。
3．测压仪表
通风系统测量压力常用的仪表有 (1)U型管压力计、单管压力计； (2)倾斜式压力计； (3)补偿式压力计。
补偿式压力计测量准确度较高，也可用来校验上述两种压力计。 (二) 流量测量
风道中流量的测量，目前常用的方法有流速法和节流压差法。 1．流速法
这种方法只需测出风道截面流体的平均速度，就可以计算流量Q ，它等于
3
Q ＝F ； m／s (1—1)
2
式中F ——风道截面积，m 。
(1)平均动压法
这种方法用皮托管测量风道截面各点的动压，其测点可按下述方法布置，
测定静压时，测量截面壁上分布四点静压孔接头连接到一个共同的环中并与压力计相连，所测得的静压为该截面上静压的平均值（环的有效截面应不小于任一静压控截面积的四倍）；测定动压时，动压管的直管必须垂直管壁，动压管的弯管嘴应面对气流方向且与风管轴线平行，其平行度偏差不大于5°，采用等面积分环法布置测点，如表1和图1 所示。
表1 圆形管道等面积环数及测点的确定
参数
管径D(m) 圆环数 测点数
1/5# 测点编号
r （以D 计） 0.067
量值 D
4/8# 0.933
则平均动压
⎛P α1+P α2+ +P αn ⎫
⎪d = ⎪n ⎝⎭Pa (1—2)
平均流速等于
2
ρ m/s (1—3)
3
式中 ρ—空气密度，kg ／m 。 (2)平均流速法
它是用风速仪(热球风速仪、热线风速仪等) 调出截面各点的速度，则平均速度
=
(3)弯管流量计法
90º 弯管是风道系统中的一个部件。当流体在弯道内转向时，其外侧和内侧产生压差Δp ，Δp 与流体在风道中的平均速度 可用下式表示
=a ∆P m/s (1—5) 式中 a,b——由实验确定的系数
这两个系数与弯管构造(曲率半径、形状及角度等) 和流体流动状态有关。本实验采用的弯管流
3
量计，其曲率半径R ＝250mm ，圆管直径D ＝250mm. 当ρ＝1．2kg ／m 时， a＝0．9276, b＝0.506。 只要超出弯管两侧的压差Δp ，就可以算出平均速度。
b
=
2
d
v 1+v 2+ +v n
n m/s (1—4)
2．节流压差法
当流体流过节流元件时，其前后造成压差Δp ，它与流量Q 的关系为
Q =αA
2
m/s (1—6)
式中 α—流量系数。它与节流元件的型式和流体流动状态有关；
2
A—节流元件公称截面面积，m 。
这种方法是由节流元件(孔扳、喷咀等) 和压力计组成节滤式流量计测量流量。 (1)孔板流量计
这种流量计在工业上应用较多，设计制造都比较成熟，选用时可参照有关设计使用规范。
(2)流量喷咀
它是按照一定的方法设计节流元件的开孔形状，使流束沿着孔壁收缩到最小截面，这种节流元件叫喷咀(
ρ
∆P
3
(3) P 1＝P B ，p B
如果实验采用锥型流量管，其流量系数 α＝0.98，则流量等于
Q =0. 98F
2
2
ρ
|Pj |
m／s (1--7)
3
式中F ———流量管出口截面积，m ;
|Pj|——流量管出口静压绝对值，Pa 。
三、实验装置 如图1—4
①电机； ②风机； ③调节阀； ④整流孔板； ⑤喷咀(d＝150mm) ； ⑥导压管； ⑦微压计；
⑧温度计; ⑨弯管流量计；⑩皮托管理； ⑦锥型流量管。
四、实验步骤
(一) 熟悉实验装置及使用的仪表，将皮托管、导压管和压力计正确地连接起来。 (二) 量出风道直径、喷咀喉部直径和弯管流量计的有关参数等。
(三) 在风量调节阀关闭的情况下开启风机，然后将调节阀调到某一开度。先用平均动压法测出测量截面各测点的动压；再测出进口流量管、弯管流量计、流量喷咀的压差；并记录温度计和大气压力计的读数。
(四) 改变调节阀开度，再测量一次流量。
(五) 关闭调节阀，关闭风机，整理好仪器，并计算出测量结果。
五、实验数据记录及整理 风道流量测量记录计算表
2
六、编写实验报告
实验报告应认真编写，内容可包括：实验目的、实验原理、实验方法及过程、实验数据整理及分析、结论，实验存在的问题及实验改进的合理化建议。
七、思考问题
1． 实验过程中，在何处易产生误差？如何避免？ 2． 对一非标准孔板流量计，如何进行标定？